Kolmapäeval moodustus päikesele kuus korda suurema läbimõõduga maapind. Pilt NASA / SDO / AIA / HMI / Goddardi kosmoselennukeskuse kaudu
NASA avaldas kolmapäeval pildi orbiidil oleva teleskoobi Solar Dynamics observatooriumist napsatud hiiglaslikest päikesepaikadest. Päikesepunktide - pildi keskel olevate tumedate laikude - läbimõõt on hinnanguliselt suurem kui kuue üksteise kõrvale asetatud maakera läbimõõt.
Need päikeseplekid ei kujuta endast olemuslikku ohtu - need on vaid intensiivse magnetilise aktiivsuse ajutised piirkonnad, mis pärsivad päikese normaalseid konvektsioonivoolusid -, kuid mõnikord võib päikesevarju ümbritsev ebastabiilne piirkond vallandada ebatavaliselt suure päikesekiirguse (allpool), mis paiskab voolu kiirgus päikesest väljapoole. Ja piisavalt suur päikesekiirgus võib põhjustada päikesetuule muutuse, mis on piisavalt oluline, et tekitada siin Maa peal geomagnetiline torm, mis võib satelliitide lühise lühistada ja meie telekommunikatsiooni infrastruktuuri kogu maailmas häirida.
Selgeks näib, et praeguses päikesevalgusepunktide komplektis sellist stsenaariumi tõenäoliselt ei teki—SpaceWeather.com näitab, et X-klassi rakettide tõenäosus on praegu vaid 15%, see on minimaalne tase, mis on vajalik satelliitide väljalülitamiseks ja maapealsed sidetehnoloogiad. Kuid otsustasime kasutada võimalust ja kujutada ette, kui ulatusliku päikeseenergia mõju kaugeleulatuvale mõjule oleks tänapäeva ülivõrgus ühendatud maailmas.
Nii juhtub, et vähemalt üks kord ajaloolise ajaloo vältel leidis aset sellise ulatusega päikesesündmus: 1859. aasta torm. Sama aasta 1. ja 2. septembril toimus ajaloo suurim geomagnetiline torm, põhjustades aurorae ( põhja- ja lõunatuled), et olla nähtav kogu maailmas. Ameerika ja kommertsreklaam Baltimore kirjutas:
Neil, kes juhtusid neljapäeva hilisõhtul väljas olema, oli võimalus olla tunnistajaks auraalsete tulede järjekordsele suurepärasele väljapanekule. Valgus näis katvat kogu taevakeha, ilmselt nagu helendav pilv, mille kaudu särasid valesti suurema ulatusega tähed. Valgus oli täiskuust suurem kui kuu, kuid sellel oli kirjeldamatu pehmus ja delikaatsus, mis näis ümbritsevat kõike, millel ta puhkas.
Muidugi tekitas massiivne päikesetorm ka kahjustusi, käivitades telegraafi tõrkeid (tekitades operaatoritele isegi elektrilööke) ja põhjustades mõnel telegraafipilonil äkitselt sädemeid ja süttida.
Märksa väiksem päikesetorm leidis aset 1989. aastal, kui energiatarbimine katkestas kogu Quebeci piirkonnas 9 tunni vältel voolu, katkestas side orbiidil asuvate mitme satelliidiga ja segas Venemaal lühilaineraadio levi. Aurorad olid väidetavalt nähtavad nii kaugel lõunas kui Florida ja Gruusias; Arvestades käimasolevat külma sõda ja tõsiasja, et paljud polnud seda nähtust varem näinud, kartsid mõned, et tuumarabandus on käimas.
Kuidas viis 93 miljoni miili kaugusel olev päikese aktiivsus sellise hävinguni? Seda tüüpi tormid on põhjustatud järsust koronaalsest massi väljutamisest (CME) - kosmose alla sattunud päikeseplasma (elektronid, prootonid ja ioonid) massilisest purunemisest, mis sageli toimub eriti suurte päikesekiirte kõrval.
Päikesetuul on pidev laetud osakeste voog, mis visatakse Päikesest Maa poole, kuid eriti suur CME võib põhjustada osakeste kiiruse ja energia piisavalt suure hüppe, et häirida Maad ümbritsevat magnetvälja. See omakorda põhjustab aurorae ja häireid meie telekommunikatsiooniseadmetes, mis sõltuvad elektromagnetilistest jõududest.
Kunstniku esitatud päikesetuule interaktsioon Maa magnetväljaga. Pilt NASA kaudu
Kui täna peaks aset leidma sama suur CME kui 1859. aasta tormi vallandanud CME, võivad tagajärjed olla laastavad. Arvestades üha suuremat sõltuvust elektrist ja telekommunikatsioonist (isegi alates 1989. aastast), on selle mõju kindlasti märksa olulisem kui talitlushäiretega telegraafipylonid.
Raske on hinnata, kui paljud tänapäeva elu aspektid sõltuvad tehnoloogiast, mida see mõjutada võib. Nagu ütles Colorado ülikooli atmosfääri- ja kosmosefüüsika labori Daniel Baker 2011. aastal National Geographicule : „Iga kord, kui ostate oma krediitkaardiga gallonit gaasi, on see satelliiditehing.” Hiiglaslik torm võib häirida meie GPS-süsteemi ja kommunikatsiooni lennukitega lennus ja muude oluliste satelliidipõhiste tehnoloogiate abil.
Kuid ekspertide sõnul tekitavad suurimat muret meie elektrivõrgu katkestused - nagu OECD 2011. aasta aruandes (PDF) päikesetormide mõju kohta rõhutatakse: “Elektrienergia on tänapäevase ühiskonna nurgakivi tehnoloogia, millest sõltuvad praktiliselt kõik muud infrastruktuurid ja teenused . ”Päikesetuule tugevnemine võib voolutrafosid välja puhuda, sulatades nende vaskmähised, ning eriti tihedalt ühendatud piirkondades (näiteks idarannikul) võivad trafo rikked põhjustada kaskaadmõjusid, levitades voolukatkestusi laias piirkonnas.
Ühes analüüsis käsitleti 1921. aasta tormi - mis oli kümme korda võimsam kui 1989. aasta sündmus - ja hinnati, et kui see täna aset leiaks, jätaks see umbes 130 miljonit inimest elektrita, mõjutades potentsiaalselt vee ja toidu jaotust, kütet ja kliimaseadmeid, kanalisatsiooni kõrvaldamine ja hulgaliselt muid infrastruktuuri aspekte, mida peame iga päev enesestmõistetavaks. Veel suurema tormi, näiteks 1859. aasta sündmuse kogumaksumus võib olla tohutu: ainuüksi esimesel aastal hinnanguliselt 1–2 triljonit dollarit ja täielik taastumine, mis võib kokku võtta 4–10 aastat.
Hea uudis on see, et CME-d, mis on piisavalt suured, et tekitada selliseid häireid nagu 1859. aasta torm, on haruldased - kõige tõsisemate kahjude tekitamiseks tuleb CME suunata nii kaugele, et Maa saaks plahvatuse suurema osa. Päikese aktiivsus toimub õnneks tsüklis, mille kestus on umbes 11 aastat, mille jooksul kõikvõimalikud päikese aktiivsused (sealhulgas päikesepiste arv, põlemissagedus ja massiheidete tase) kõiguvad kõrgelt madalale ja tagasi kõrgele jälle. Oleme siiski tsükli tipu lähedal, mida NASA ennustab sel sügisel.
Nii NASA kui ka riikliku ilmateenistuse kosmose ilmaennustuskeskus jälgivad päikese aktiivsust ja annavad hoiatusi, kui ilmnevad CME-d ja muud päikesetuule muutused. SWPC praegune 3-päevane prognoos ei ennusta nädalavahetusel torme, vaatamata sellele uuele tohutule päikesepaistele.
Kui massiivset CME-d märgataks, annavad sellised 3-päevased prognoosid meile teatavat ettevalmistamisaega: on olemas mõned meetmed, mida elektrilised kommunaalteenused võiksid oma seadmete kaitseks võtta, näiteks trafod kiiresti lahti ühendada. Suurimatel kõrgustel liikuvaid polaarlende saab ümber suunata, et vältida kokkupuudet kahjulike päikeseosakestega. Kahjude minimeerimiseks võiks mõned satelliidid lülitada turvarežiimi. Vähemalt siin Maal oleks meil natuke aega, et valmistuda ette võimalike elektrikatkestuste ja muude probleemide jaoks.
